Открытия и гипотезы, 2015 №02

Знаменитый «Летний треугольник». Это наиболее заметный астеризм в Северном полушарии летом, осенью, и ранней зимой. Вега является одной из его вершин.

Столкновение двух массивных небесных тел недалеко от Веги в представлении художника. Подобные столкновения могли вызвать образование вокруг Веги пылевого диска.

Измерять движение в космосе всегда трудно. Непонятно относительно чего измерять в пространстве, где все движется в разные стороны.

Одной из важнейших характеристик измерения движения звёзд и галактик является смещение их спектра. Если спектр звезды или галактики смещён к красной части спектра, то эта звезда или галактика удаляются от наблюдателя, и чем больше красное смещение в спектре, тем быстрее удаляется объект наблюдения. Хотя для звёзд это явление не столь значительно как для галактик, тем не менее, другого способа вычислить скорость движения звезды относительно Земли нет. И вот такие измерения красного смещения Веги дали результат в 14 км/с. Знак минус указывает на движение звезды к Земле.

Кроме движения по направлению к нам, Вега постепенно перемещается на фоне других звёзд, столь удалённых от Земли, что они кажутся неподвижными — их собственное движение столь мало, что им пренебрегают. Тщательные измерения положения звезды позволили измерить собственное движение Веги. За 11 тыс. лет Вега перемещается приблизительно на градус по небесной сфере.

Относительно соседних звёзд скорость Веги составляет 19 километров в секунду — примерно с такой же скоростью движется в пространстве Солнце относительно соседних звёзд.

Хота в данный момент Вега всего лишь пятая по яркости звезда неба, в течение времени ее блеск будет медленно расти из-за приближения к Солнечной системе. Примерно через 210 тысяч лет Вега станет ярчайшей звездой неба. Ещё через 70 тысяч лет её блеск достигнет максимума 0,81m. В общей сложности Вега будет ярчайшей звездой на протяжении 270 тысяч лет.

Исследуя другие звёзды, похожие по возрасту и свойствам на Вегу, а также движущиеся сходным с ней образом, астрономы причислили Вегу к так называемой группе Кастора. Эта небольшая группа содержит около 16 звёзд. К ней относятся следующие объекты: Весов, Цефея, Кастор, Фомальгаут и Вега. Все эти звёзды в пространстве движутся почти параллельно друг другу и с одинаковыми скоростями — примерно 16,5 километров в секунду.

Когда-то все эти звёзды сформировались в одном месте и в одно время, но затем стали гравитационно-независимыми.

Измеренный радиус Веги оценён в 2,73 ± 0,01 радиуса Солнца, что на 60 % больше, чем радиус Сириуса. В то время как по теоретическим расчётам он должен лишь на 12 % превышать радиус Сириуса. Светимость Веги тоже значительно выше, чем показывают расчёты. В чём же тут загадка?

Было предположено, что такая аномалия может быть вызвана большой скоростью вращения звезды вокруг своей оси (274 км/с). То есть Вега, в отличие от большинства звёзд, имеет не форму шара, а форму эллипсоида и в настоящее время видима с Земли практически или полностью со стороны полюса. Телескоп CHARA подтвердил это предположение.

Вега наблюдается с Земли практически со стороны полюса — от прямого обращения к Земле полюс отклонён всего на пять градусов. Как уже упоминалось, скорость вращения на экваторе у Веги достигает 274 км/секунду (а период вращения вокруг своей оси равен 12,5 часов). Скорость вращения звезды — 93 % первой космической.

Такое быстрое вращение Веги привело к её эллипсовидной форме, её экваториальный диаметр на 23 % больше полярного. Полярный радиус равен 2,26 ± 0,07 радиуса Солнца, в то время как экваториальный 2,78 ± 0,02 радиуса Солнца.

Если бы Вега была медленно вращающейся. сферически симметричной звездой, то её яркость была бы эквивалентна 57 светимостям Солнца. Эта яркость значительно больше светимости типичной звезды, имеющей такую массу. Таким образом, обнаружение вращения Веги позволило устранить данное противоречие, и полная светимость Веги превышает солнечную лишь в 37 раз, как и должно быть по расчётам.

Понятие «металличность» в описании звезды означает содержание в ней элементов тяжелее гелия, так как все элементы тяжелее гелия, в астрономии называются металлами.

В фотосфере Веги мало таких элементов, всего 32 % от аналогичного солнечного показателя. Для сравнения, в фотосфере Сириуса содержится втрое больше металлов, чем в Солнце. Солнце же содержит множество элементов тяжелее гелия. Их содержание оценивается в 0,0172 ± 0,002 от общей массы (то есть Солнце примерно на 1,72 процента состоит из тяжёлых элементов). Вега же состоит из тяжёлых элементов всего на 0,54 %. Причина такой низкой метал личности остаётся неясной.

Возможно, это обусловлено потерей массы звезды, однако этот процесс начинается лишь в конце жизни звезды — когда у неё кончается водородное топливо. Другой возможной причиной может быть формирование звезды из газопылевого облака с необычно низким содержанием металлов.

Сравнение размеров Веги с Солнцем. Вега не только больше Солнца, но и ярче, и массивнее. Обратите внимание на приплюснутость Веги

Вега может быть видна почти в любой точке мира, кроме Антарктиды и самого юга Южной Америки. В Северном полушарии, севернее 51°с. ш. Вега никогда не пересекает линию горизонта, а на приполярных и полярных широтах Северного полушария видна круглый год. Также она является не заходящей для всей территории Украины.

Наилучший сезон для её наблюдения — лето.

Наряду с Денебом и Альтаиром, Лиры является одной из вершин «Летне-осеннего треугольника» и образует этот известный астеризм (легко различимая группа звёзд), который виден в нашем полушарии.

Но так будет не всегда. С течением времени северное склонение Веги увеличится, по мере приближения звезды к Северному небесному полюсу в результате движения Земли — примерно через 12 тыс. лет — Вега станет полярной звездой Северного полушария. Этой звездой Вега была 13 тысяч лет до н. э., и будет в 14 000 году н. э. В этот период Вега будет приближённо указывать на север, а вид неба сильно изменится — на широтах Харькова будут видны южные созвездия, такие как Южный Крест, Центавр, Муха, Волк.

Сто тысяч лет назад самой яркой звездой неба был Канопус. ныне это Сириус, однако Вега была и будет одной из ярчайших звёзд неба.

Так выглядит созвездие Лиры.

Наблюдения, проведённые на телескопе имени Джеймса Клерка Максвелла, осуществлённые в 1997 году, выявили вокруг Веги так называемый «продолговатый яркий центральный регион», который располагался на расстоянии 9 угловых секунд (70 а. е.) от Веги по направлению к северо-востоку. Было предположено, что это какой-то небесный объект, целиком окружённый пылью. Изображения, полученные с телескопа «Кек» на Гавайях, привели учёных к выводу, что речь идёт об очень крупном облаке пыли и газа, который располагается вокруг Веги, и что это, очевидно, протопланетный диск, а масса объекта, который из него формируется — 12 масс Юпитера, что соответствует лёгкому коричневому карлику либо субкоричневому карлику. К выводу, что планеты Веги находятся в процессе формирования, пришли и астрономы из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе.